スピンドル（工具）

工作機械において、スピンドルは機械の回転軸であり、その中心にはシャフトがあることが多い。シャフト自体はスピンドルと呼ばれるが、現場では、この言葉は、シャフト自体だけでなく、そのベアリングやそれに取り付けられたもの（チャックなど）を含む回転ユニット全体を指すために換喩的に使用されることが多い。スピンドルは電気または空気圧で駆動され、さまざまなサイズがある。スピンドルが扱える材料の点で多用途である。スピンドルが扱う材料には、刺繍、フォーム、ガラス、木材などがある。^[1]

工作機械には、ベンチ旋盤の主軸台とテールストックのスピンドルなど、複数のスピンドルがある場合があります。通常、メイン スピンドルが最も大きなスピンドルです。特に修飾語のない「スピンドル」という表現は、メイン スピンドルを意味します。大量生産に特化した工作機械の中には、4 つ、6 つ、またはそれ以上のメイン スピンドルのグループを持つものもあります。これらは、マルチ スピンドルマシンと呼ばれます。たとえば、ギャング ドリルや多くのスクリュー マシンは、マルチ スピンドル マシンです。ベンチ旋盤には複数のスピンドル (テールストックを含む) がありますが、マルチ スピンドル マシンとは呼ばれず、メイン スピンドルは 1 つだけです。

スピンドルの例としては、

• 旋盤（木工旋盤でも金属旋盤でも）では、スピンドルが主軸台の心臓部です。
• 回転カッター木工機械において、スピンドルとは、モールディングや類似の木工品に特徴（リベート、ビード、曲線など）を切削するための、形状加工されたフライスカッターが取り付けられる部分です。
• 同様に、回転カッター金属加工工作機械（フライス盤やボール盤など）では、スピンドルとは、工具（ドリルビットやフライスカッターなど）が（たとえば、チャックを介して）取り付けられるシャフトのことです。
• スピンドルの種類には、研削スピンドル、電動スピンドル、工作機械スピンドル、低速スピンドル、高速スピンドルなどがあります。

• 
  旋盤主軸台: H4 - スピンドル
• 
  旋盤テールストック: T5 - スピンドル
• 
  多軸旋盤
• 
  縦型フライス盤（単軸）：＃2 - スピンドル

高速スピンドルは、CNCミル^[2]などの金属加工用に設計された機械でのみ使用されます。^[3]高速スピンドルには2つのタイプがあり、それぞれ設計が異なります。

スピンドルハウジング内に保持されたスピンドルとベアリングシャフトで構成されるベルト駆動スピンドルは、ベルトプーリーシステムを介して接続された外部モーターによって駆動されます。^{[2 ]}

• 外部モーター: より高いパワーとトルクを生み出すために変更可能
• 最高速度：12,000-15,000 RPM ^[2]
• 利点: コスト効率が良い
• デメリット: 最高速度が制限されているため、アプリケーションが制限されます (高速ではすぐに焼損し、ハウジングが異なるとパワーとトルクが制限されます)

このスピンドルの主なコンポーネントは、内部に格納されたモーターです。

• 内部モーター: スピンドルハウジング内のスペースが限られているため、出力とトルクが制限されます。
• 速度範囲: 20,000 ^[3] -60,000 RPM ^[2] (最高速度は設計による)
• 利点: 最高速度が高いため、用途が広がります
• デメリット：使用方法によって寿命が変わる

ベルト駆動式と一体型モータースピンドルの両方のタイプには、設計に応じて長所と短所があります。どちらがより望ましいかは、機械の目的と製造される製品によって異なります。

特にチタンなどの硬い材料を扱う場合には、より効率的な材料除去に加えて、最適な精度を得るために安定性が求められる硬い材料を加工する際には、より高いトルクを使用することもできます。^[4]

スピンドルで使用されるCNCマシンの種類はさまざまです。^[1]一般的に使用されるCNCマシンは次のとおりです。

• CNCミル
• CNC旋盤
• CNCプラズマカッター
• ED
• CNCウォータージェット

• ホフマン、ピーター J.; ホープウェル、エリック S.; ジェーンズ、ブライアン; シャープ、ケント M. Jr. (2011)。精密機械加工技術。Cengage Learning。p. 356。ISBN 1435447670. 2013年2月5日閲覧。